人工影响天气技术原理及应用

2019-01-06苏杭赵金涛董庆武

吉林农业 2019年17期

苏杭，赵金涛，董庆武

（1.吉林省人工影响天气办公室；2.空军航空大学航空基础学院，吉林长春130000）

1 人工影响天气的技术原理

1.1 人工消雾

在日常生活中经常会出现大雾天气，大雾天气具有不分季节、不分时间等特点，由于大雾天气是随机出现的，出现大雾天气后会导致能见度降低，严重影响视觉，给交通运输业造成严重的影响，这也是导致交通事故发生的主要因素之一，因此，通过人工消雾可以有效改善高速公路以及城市主要街道的交通情况。人工消雾包含很多方法，其中主要的方法为加热法，简单来说，加热法就是将一些可燃物进行燃烧；这样可以使空气中的雾气蒸发，从而使大雾天气得以改善，还可以使用扰动空气法，这种方法是让空气上下进行混合，然后使水蒸气中的水气蒸发，从而使雾气慢慢消散。通过这些方法可以使空气中的云雾逐渐消散，使交通运输状况得以改善，减少因天气导致的交通事故发生，也能有效地提高驾驶的安全性，使交通运输情况得以改善。

1.2 云动力催化的原理

通过对冷云的利用进行催化，使云中产生大量的结晶，释放云中的潜热，使积云的宏观动力过程发生改变，这就是云动力催化原理，在这个过程中可以增加降雨。积云气流上升的速度是由云内外温差所决定的，当云内外温差发生变化时会形成浮力，这样就会使积云气流上升的速度发生改变。当积云发展较为旺盛时其中会含有大量的过冷水滴，将大量成冰催化剂播散到发展旺盛的积云中，使过冷却水滴出现冻结的情况，在这种情况下可以将潜热释放，同时冰粒表面的水汽发生凝华时也会释放潜热。两种潜热释放后可以升高云中局部温度，这种情况会使浮力加大，并且随积云上升气流的速度也会提升，将云体进行扩展，使进入云体的水分总量发生变化，有效提升降雨量。

1.3 人工增雨原理

暖云简单来说就是云体的温度都在0℃以上的云，在人工增雨中，其原理主要是利用暖云进行自然降水，而这个过程则是利用上升的气流使水汽进入云里，在凝结后成为降雨的核心，而凝结的过程中会有云滴形成，在这个过程中逐渐增长成为雨滴，通过下降的方式，最终形成降雨。在暖云降水的过程中，通过凝结和湍流的碰并，使云中产生水滴，然后这些水滴通过重力的碰并最终成为雨滴，所以如果因为缺少大雨滴不能进行降水，或者降水的强度不大，就可以通过人工产生大水滴，增加降水的强度，在人工产生大水滴物质的过程中就形成常见的人工增雨。

1.4 人工防雹原理

1.4.1 催化剂的播撒对于冰雹来说主要产生在云的中上部位置，这个位置的累积带含有大量过冷却水，当气流在累积带上升速度非常慢的情况下，加上极低的温度导致雹坯的出现，当过冷水滴出现多次碰撞后会增大雹坯的尺寸，当上升气流越来越大后，过冷水滴因为多次沾裹上液态水，使雹坯最终形成冰雹。人工防雹主要是对自然冰雹天气进行防止，在积累区将人工雹坯引入，降低积累区的水分浓度，然后，对自然冰雹气象情况进行控制。

1.4.2 云中爆炸人工防雹工作中还有云中爆炸的方法，通过发射人工防雹弹，到达云中后以爆炸的方式形成冲击波，在这样的情况下会对冰雹产生振动，同时减少云层中的过冷却液态，使冰雹的硬度有所改变，从而抑制冰雹增长的情况。

2 人工影响天气的实际应用

2.1 人工防雹

在我国除了少有的几个省很少发生冰雹情况外，在其他地区经常会出现冰雹天气，而这些冰雹天气的发生程度也不同，由于地形复杂，加上冰雹天气经常出现，给农业带来了极大的危害。冰雹天气会严重毁坏庄稼，还会对房屋造成破坏，会对人体以及庄稼、建筑等造成严重的危害。通过人工防雹消雹作业，可以有效地减轻冰雹造成的危害，在开展人工防雹消雹工作时，一定要根据当地的具体情况以及各个部门的需求，对防雹点进行有效的布控，一般来说分为固定作业点和流动作业点，在实际防雹工作中会将这两种作业点结合，组成防雹系统，人工通过对天气预报的掌握进行防雹，从而达到减轻冰雹对农作物危害的目的。

2.2 人工增雨

我国地大物博，不同的地区天气状况具有一定的差异，在一些区域中经常会出现干旱的情况，而针对这种情况往往会选择灌溉来缓解旱情，虽然可以使农作物获得充足的水分，但是这种方法却使水资源遭到严重的浪费，因此，可以选择人工降雨的方式，保证农业的增产，并降低森林火灾的发生。人工增雨技术具有见效快、投入小等优势，通过人工增雨可以提升当地的经济效益，特别是对于干旱的地区来讲，由于地表水缺乏，对农作物以及人们的生活产生直接的影响，通过人工降雨对水资源进行转移，可以有效缓解这种情况。在一些山林地带经常会发生火灾，在掌握火灾多发期后可以选择人工增雨的方法，在火灾多发期进行降雨，这样可以有效减少森林火灾的发生，降低林业经济的损失。